Kees Floor; geplaatst in Zenit, januari 2004. (Zie ook versie Meteorologica).

Weersatellieten als de METEOSAT boven de evenaar en de rond de aarde cirkelende NOAA-satellieten, leveren uitsluitend overdag beelden in het zichtbaar licht. 's Nachts is er geen zonlicht; daardoor kunnen bewolking en aardoppervlak ook geen zonlicht reflecteren naar de stralingssensoren van de satellieten. De lichtsterkte van de maan is volstrekt onvoldoende om hem in de nachtelijke uren als vervangende lichtbron te kunnen gebruiken. Ook steden en industriegebieden geven te weinig licht.
De Amerikaanse strijdkrachten beschikken echter over meteorologische satellieten die 's nachts wél beelden opleveren waarop iets is te zien.

Zee van licht
De satellieten van het zogeheten Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) cirkelen op een hoogte van 830 km rond de aarde; elke omwenteling neemt 101 minuten. De satellieten zijn voorzien van een instrument dat met maanlicht uit de voeten kan en ook het licht van steden kan registreren. Figuur 1 geeft hiervan een voorbeeld. De Randstad baadt in een zee van licht en andere heldere gebieden komen overeen met steden als Parijs of Londen. Het DMSP-satellietbeeld laat verder zien dat er in de nacht van 30 oktober 2003 naast het licht van steden ook andere lichteffecten zichtbaar waren. Op die dag lag een spectaculair sluier van poollicht over het noordelijk halfrond, zoals hier onder andere boven Noorwegen en Zweden. Gewoonlijk is het poollicht alleen te zien op zeer hoge geografische breedten, maar bij krachtige zonnestormen komt het gebied met noorderlicht verder van de pool te liggen. In de laatste week van oktober werd ook in Nederland op uitgebreide schaal poollicht waargenomen (zie elders in dit nummer). Het satellietbeeld van figuur 1 werd samengesteld uit meetgegevens van de gevoelige zichtbaarlichtsensor en van de infraroodsensor van het Operational Linescan System (OLS) op de DMSP-satellietplatforms.

Lichtverontreiniging
Doordat de DMSP-satellieten ook kunstmatige verlichting kunnen vastleggen, kunnen de gegevens gebruikt worden om de 'lichtverontreiniging' in kaart te brengen. Hiervoor zijn data nodig van verscheidene dagen. Nachten met weinig maanlicht genieten de voorkeur. Gebieden waar het bewolkt is worden gedetecteerd met het infraroodkanaal van de satelliet; waar dat het geval is zijn de gegevens voor het in kaart brengen van de lichtverontreiniging uiteraard onbruikbaar. Verder mogen geen incidentele lichteffecten optreden, zoals door bliksem belichte bewolking, grote branden of poollicht. Op deze manier worden beelden samengesteld als weergegeven in figuur 2. Afgebeeld is de verhouding tussen kunstmatige en natuurlijke helderheid van de hemel. In de oranje en rode gebieden is de lichtverontreiniging groot, in de blauwe en zwarte gebieden klein.

 

Figuur 1 (boven):
Poollicht op 30 oktober 2003 gezien vanaf 830 km hoogte. Satelliet: DMSP. Instrument: OLS. Kanaal: combinatie van zichtbaarlicht en infrarood. Bron: Air Force Link, Office of the Secretary of Air Force (Public Affairs), USA.

 

Figuur 2 (hiernaast):
Nachtelijke lichtverontreiniging in Europa, gebaseerd op gegevens van OLS-instrumenten op de DMSP-satellietplatforms. Weergegeven is de verhouding van door kunstmatige lichtbronnen veroorzaakte helderheid van de hemel en zijn natuurlijke helderheid. Bron: P. Cinzano, F. Falchi (University of Padova), C. D. Elvidge (NOAA National Geophysical Data Center, Boulder). Copyright Royal Astronomical Society. Overgenomen uit de Monthly Notices of the RAS met toestemming van Blackwell Science.